CFRP三维铣削仿真模型的建立及层间损伤分析

• 作者: 唐心凯 朱圣富 李士鹏 秦旭达 葛恩德
• 来源期刊: 宇航材料工艺
• 学科: 工学
• 关键词: 碳纤维增强树脂基复合材料 三维切削仿真 层间损伤 纤维角度
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 计算材料学
• 页码范围: 22-29
• 页数: 8页
• 分类号: TB332
• 字数: 5303字
• 语种: 中文
• DOI: 10.12044/j.issn.1007-2330.2020.01.003

摘要

碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)具有层间结合强度低、各向异性等特点,切削过程中易产生层间损伤.为了对CFRP铣削加工过程中的层间应力、层间损伤进行研究,建立了复合材料三维铣削仿真模型.该模型在结构上采用等效均质建模,层内单元利用VUMAT子程序建立了三维Hashin起始失效准则以及损伤演化过程模型,层间采用Cohesive单元连接以模拟层间损伤的产生及扩展.通过与实验切削力数值的比较,验证了仿真模型的准确性.利用该模型分析了切削力、层间应力及层间损伤随纤维方向角(0°、45°、90°、135°)的变化规律.结果 表明:铣削过程加工损伤主要集中在近工件表面.铣削力、层间应力、层间损伤受纤维方向角的影响,纤维方向角为90°与135°时,轴向铣削力较大,层间应力与层间损伤均随纤维方向角的增加而增大,纤维方向角为135°时,层间应力最大,层间损伤最严重.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	秦旭达	天津大学机械工程学院	63	926	17.0	27.0
2	李士鹏	天津大学机械工程学院	8	15	2.0	3.0
3	唐心凯	天津大学机械工程学院	2	3	1.0	1.0
4	朱圣富	天津大学机械工程学院	2	3	1.0	1.0
5	葛恩德	上海飞机制造有限公司航空制造技术研究所	4	2	1.0	1.0